Čaká nás revolúcia v nabíjaní? Nový systém môže predĺžiť životnosť batérií

Degradácia batérie odrádza mnohých motoristov od kúpy elektromobilov viac ako ich vyššia nákupná cena či kratší dojazd. Batéria je totiž najdrahšou súčasťou elektromobilu. Po záruke výrobcu, ktorá je zväčša na osem rokov, sú totiž v prípade poškodenia vystavení riziku kúpy novej batérie. Pri starom aute však investícia vo výške povedzme 15– alebo 20-tisíc eur nedáva ekonomický zmysel. Toto riziko stojí aj za rýchlou stratou hodnoty elektrických áut v porovnaní s klasickými autami so spaľovacím motorom. Preto sa batérioví giganti snažia vyvíjať nové typy akumulátorov, ktoré by vydržali viac nabíjacích cyklov a ich kapacita by klesala pomalšie. Možno by to ale išlo aj inak, než hľadaním novej „zázračnej“ chémie.

Čítajte viac Nio a CATL vyvíjajú dlhoveké batérie. Strašiak degradácie je totiž za rohom

Ako totiž ukazuje štúdia vedcov z Humboltovej univerzity v s spolupráci s tímami z Technickej univerzity v Berlíne a Aalborgskej univerzity v Dánsku, životnosť li-ion batérie, používanej v absolútnej väčšine elektromobilov, je možné výrazne predĺžiť novým typom nabíjania – takzvaným pulzným nabíjaním. Tradične sa totiž batérie nabíjajú pomocou konštantného toku prúdu, no podľa štúdie práve táto metóda urýchľuje starnutie batérie. Tím preto preskúmal nový prístup využívajúci nabíjanie pulzným prúdom (PC), ktorý zahŕňa striedanie vysokofrekvenčných výbojov energie. Experimenty prebiehali na bežne používaných článkoch NMC532 s grafitovými anódami.

Čítajte viac Batérie Tesly vraj prežijú aj auto. Uvádza to ale výrobca

Výsledky ukázali, že články nabíjané konštantným prúdom vykazovali zhrubnuté rozhrania pevných elektrolytov (SEI) na anóde a štrukturálne poškodenia elektród, čo viedlo k zníženiu kapacity v priebehu času. Na rozdiel od toho články nabité pulzným prúdom vykazovali tenšie rozhranie SEI a menej štrukturálnych zmien, čím sa predĺžila ich životnosť. Ďalšia analýza pomocou pokročilých techník, ako Ramanovovou spektroskopiou a röntgenovou absorpčnou spektroskopiou, odhalila základné mechanizmy. Yaolin Xu z Helmholtzovho centra poznamenal, že nabíjanie pulzným prúdom podporuje rovnomernejšiu distribúciu lítiových iónov v grafite, znižuje mechanické namáhanie a zachováva stabilitu elektródy.

Čítajte viac Zázračné batérie sú v nedohľadne. Tvrdí čínsky akumulátorový kráľ

Tím navyše zistil, že účinnosť nabíjania pulzným prúdom je vysoko závislá od frekvencie. Vyššie frekvencie ukázali najvýznamnejšie výhody. Dokázali by zdvojnásobiť životnosť batérie pri zachovaní kapacity až 80 %. Julia Kowalová, expertka z technickej univerzity v Berlíne, zdôraznila obrovský potenciál tejto novej metódy nabíjania. Prijatím nových protokolov pulzného nabíjania by tak výrobcovia mohli zvýšiť spoľahlivosť a životnosť lítium-iónových batérií, čo by viedlo k dlhšej životnosti elektromobilov. Či by sa ale pulzným nabíjaním predĺžil aj čas nabíjania, sme sa zatiaľ nedozvedeli.

Dávame do pozornosti Hlasujte a vyhrajte v čitateľskej ankete ELEKTRICKÉ AUTO ROKA skvelé ceny!